摘　要：介紹了以s72200 plc為核心的智能主令控制器的組成和功能，并對用plc實(shí)現(xiàn)位移檢測與軟件設(shè)計(jì)思想進(jìn)了分析與說明，給出了智能主令控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　
　　關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；主令控制器；可靠性
　　
　　0　引　言
　　在電氣控制中，多點(diǎn)位置檢測通常是由主令控制器來完成，由于傳統(tǒng)主令控制器是由機(jī)械凸
　　輪和觸點(diǎn)組成，其觸點(diǎn)部分故障較多、調(diào)整不方便、控制精度低、壽命短。而智能主令控制器用程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作，以無觸點(diǎn)代替有觸點(diǎn)，這樣就避免了許多機(jī)械故障，提高了系統(tǒng)的可靠性。
　　
　　1　智能主令控制器組成
　　主令控制器系統(tǒng)簡圖如圖1所示，智能主令控制器由絕對值編碼器、主控單元組成。
　　

　　絕對值編碼器安裝在現(xiàn)場，與受控設(shè)備傳動(dòng)軸柔性連接。主控單元安裝在控制室或操作室
　　內(nèi)，由siemens操作面板td 200、s72200 plc等組成。編碼器和連接電纜將現(xiàn)場位置信號送至主控單元，共同構(gòu)成智能主令控制器。
　　
　　2　工作原理
　　智能主令控制器在工作時(shí)，由受控設(shè)備通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)編碼器一起旋轉(zhuǎn)，編碼器產(chǎn)生一系
　　列位置碼并送到plc的輸入端，在plc內(nèi)部進(jìn)行譯碼、運(yùn)算、分析、累加等處理，同時(shí)與操作面板td 200中可調(diào)用的設(shè)定參數(shù)相比較，在合適的位置發(fā)出相應(yīng)的控制信號，從而達(dá)到控制目的。主令控制器通過編碼器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的位置碼實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場物體位移的檢測，同時(shí)與操作面板td 200 通信，td 200實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、位置設(shè)定和報(bào)警。
　　
　　3　軟件設(shè)計(jì)思想
　　在許多需精確多點(diǎn)定位的場合要使用主令控制器，而傳統(tǒng)的主令控制器不能滿足控制要求，利
　　用小型plc和編碼器構(gòu)成智能主令控制器，使用程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作，從而替代傳統(tǒng)主令控制器，滿足控制要求。在軟件編程中需解決以下問題：
　　(1) 編碼轉(zhuǎn)換。為提高抗干擾性，編碼器選用格雷碼輸出，而plc只能識別二進(jìn)制碼，需要
　　用軟件實(shí)現(xiàn)格雷碼到二進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換。
　　(2) 碼器過圈。若選用多圈編碼器，則不存在此問題。若選用單圈編碼器，則可用軟件檢測當(dāng)編碼器過圈時(shí)的編碼變化，用計(jì)數(shù)器記圈，多圈碼數(shù)=圈數(shù)×編碼器分辨率+當(dāng)前碼數(shù)，便可得
　　出多圈的實(shí)際位置碼數(shù)。
　　(3) 原點(diǎn)設(shè)定。原點(diǎn)是一個(gè)參考點(diǎn)，對應(yīng)物體整個(gè)行程中一個(gè)具體的物理位置，在plc中的
　　編碼為“0”，根據(jù)需要可以把物體在行程中任一位置的編碼設(shè)定為原點(diǎn)。被測體的實(shí)際位置對應(yīng)的編碼稱“當(dāng)前位”，被測體“當(dāng)前位”及其他設(shè)定的限位都以“原點(diǎn)”為參考點(diǎn)。它反映了被測體當(dāng)前所在位置以參考點(diǎn)“原點(diǎn)”為坐標(biāo)的位置(編碼數(shù)) 。當(dāng)原點(diǎn)所對應(yīng)的實(shí)際物理位置變化時(shí)，“當(dāng)前位”及其他限位所反映的實(shí)際物理位置都會發(fā)生相應(yīng)變化。
　　(4) 測體位置的計(jì)算。被測體在整個(gè)行程中任一位置都在plc中有一個(gè)相對于“原點(diǎn)”的編
　　碼，這些編碼按十進(jìn)制整數(shù)連續(xù)排列( - 32 767～+ 32 767) ，都反映了物體當(dāng)前位置與原點(diǎn)之間的距離關(guān)系(點(diǎn)數(shù)) ，也就是用數(shù)字反應(yīng)了物體的實(shí)際位置，通過精度(mm /點(diǎn))可以計(jì)算出當(dāng)前位置距原點(diǎn)位置的米數(shù)。精度計(jì)算：如被測體在某一位置“當(dāng)前位”是0，在另一位置是1 000，整個(gè)行程是1 000個(gè)點(diǎn)。如被測體實(shí)際物理行程是30m，則每個(gè)點(diǎn)對應(yīng)： 30 mm，也就是“當(dāng)前位”每增加1個(gè)點(diǎn)，被測實(shí)際運(yùn)行約30 mm；每減少1點(diǎn)，小車反向運(yùn)行30 mm。主令精度為30 mm /點(diǎn)。
　　(5) 限位輸出�！爱�(dāng)前位”編碼與在plc內(nèi)部的設(shè)定值比較，當(dāng)滿足條件時(shí)，主令控制器輸出
　　一個(gè)狀態(tài)(接通或斷開) ，參與系統(tǒng)控制或連鎖，起到限位的作用。
　　(6) 操作面板td 200編程組態(tài)。siemens的step 7microw in編程軟件中有td 200的編程向
　　導(dǎo)，通過它可以自動(dòng)生成與plc通信的數(shù)據(jù)塊，plc使用該數(shù)據(jù)塊，完成設(shè)定、顯示控制功能。
　　(7) 保護(hù)。被測體實(shí)際速度已知，可以計(jì)算出編碼器在plc每個(gè)掃描周期中被測體由位置變化所引起的碼數(shù)變化量，若此變化量超過正常值，則認(rèn)為主令控制器出現(xiàn)故障(可能是編碼器連接線斷引起或超速) 。若被測體是位能負(fù)載，則可根據(jù)被測體運(yùn)動(dòng)方向指令和碼數(shù)變化方向是否相同，可以檢測被測體傳動(dòng)軸是否與編碼器軸脫開或溜車。檢測到故障后可以發(fā)出報(bào)警或停車
　　指令，避免事故發(fā)生。
　　
　　4　主要技術(shù)參數(shù)
　　(1) 電壓/頻率范圍： ac 85～264 v ， 47～63hz。
　　(2) 輸出類型： 繼電器，干接點(diǎn)( plc本身繼電器) 。
　　(3) 最大負(fù)載電流： 2 a /點(diǎn)( plc本身繼電器輸出) 。
　　(4) 開關(guān)延時(shí)： 最大10 ms。
　　(5) 壽命： 1 000萬次；額定負(fù)載時(shí)10萬次。
　　(6) 輸出隔離： 線圈對接點(diǎn)ac 1